CN103703886A - 一种防治盐碱化的适度浅井方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种防治盐碱化的适度浅井方法，该方法是将“浅井”井体位于浅部地层对于盐碱化有影响的“成盐结构”中，通过抽取该层的咸水(微咸水)，一方面降低了地下水水位，另一方面去除了地表盐分的来源，使盐碱化得以终止。本发明与以往的治盐技术相比，具有工程量小、成本低，占地面积小、节省土地资源等优点，而且工程设施持久耐用，治盐彻底和持久，且利用范围广。

Description

一种防治盐碱化的适度浅井方法

技术领域

本发明涉及盐碱地改良技术领域，尤其涉及的是一种防治盐碱化的适度浅井方法。

背景技术

在广大内陆干旱半干旱平原区，由于蒸发量大于降水量，大量的地下水在蒸发过程中携带可溶性盐类在地表累积，使大面积土地产生盐碱化。人们在开发利用旱区土地过程中，由于使用了大水漫灌等不适当的灌水方式，使地下水位不断升高，在客观上加剧了本类地区盐碱化的发展。面对大面积土地盐碱化的发生，人们便开始了大量的治理盐碱化的实践，其中利用排水沟洗盐排水的方法被广泛应用。但此方法存在工程量大、占用土地多、工程极易被降水、风等外力作用所破坏等弊端，在许多地方不能持续利用，往往都半途而废，致使盐碱化任意发展。在盐碱区为洗盐排水而修挖的排水沟，一般都在3到4年的时间里，由于大风的作用、大气降水的作用几乎都被浮土所填埋，有的沟深的1/2被掩埋，有的沟肩被破坏，还有的因人为因素遭到破坏，被道路、田地、渠道所截断，失去了排水功能，使人力物力投入很大的浩大工程前功尽弃。与此相类似的暴漏在大气中的治盐工程，往往在大气降水、风等的外力作用下，极易遭受破坏，不能持续利用。

因此，现有技术存在缺陷，需要改进。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术在防治土地盐碱化中存在的不足，提供了一种防治盐碱化的适度浅井方法。

本发明的技术方案如下：

一种防治盐碱化的适度浅井方法，包括如下步骤：

(1)利用地球物理方法，查明盐碱区浅部地层结构，查明地表盐碱的来源层层位及其顶、底板的具体位置，并据此而确定“浅井”的深度、井管的大小；

(2)据井区浅部地层的水文地质特征，确定“浅井”的布置方式、密度、单井形态；

(3)据当地浅部地层结构及盐碱来源层中地下水侧向位移特征，确定浅井的单井形态；

(4)浅井抽取盐碱来源层中的水分，使地下水水位降低，直至其低于当地的盐碱化“临界值”为止；

(5)“抽灌洗盐技术”：对于盐碱化较为严重而不能种植的地段，利用地球物理方法确定好盐碱来源层的位置，再利用“浅井”抽空来源层中的咸水，然后用淡水浇灌盐碱地，待灌水全部渗入地下，地表无积水24小时后，再一次利用浅井抽干盐碱来源层中的水分，并再一次利用淡水浇灌盐碱地。经过这样的反复“抽灌”，地表土层中的可溶性盐类被反复溶解、冲洗，比例不断降低，直至其百分含量降低到非盐碱化的标准时为止；

所述的方法，步骤(3)中，单井形态采用“倒丁字井”、“十字井”和“囊状井”形态。

所述的方法，步骤(4)中，浅井抽取水的利用和存储方式是跟据井区盐碱“来源层”中咸水的矿化度、当地水资源的需求量和用水方向确定的。

所述的方法，其对于矿化度较高的抽取水，利用沸石膜法、活细胞膜法、碳纳米管膜等最新咸水淡化技术，提取其中的钾、钠、镁、钙的氯化物、硫酸盐、碳酸盐作为化工原料加以利用，所生产出的淡水直接灌田或用于养殖；对于矿化度较低的抽取水，以无渗人工湖、无渗水塘的方式储水，主要用于养殖；对于矿化度极低而符合灌溉要求的抽取水，直接用于灌田、养殖。

所述的方法，步骤(4)中，“临界值”的确定是通过当地的“成盐地层”结构来确定的。

所述的方法，步骤(5)中，淡水浇灌盐碱地地表积水深18-20cm。

所述的方法，步骤(5)中，对于一般的重度盐碱化的地段，按照步骤(5)“抽灌”2到3个周期便可以极大地降低土壤中的盐分，达到种植的程度；对于一些特别的地段，通过增加“抽灌”的次数达到不断降低土壤盐分的目的，直至其可利用为止。

本发明的有益效果：(1)适度浅井法与以往的治盐技术相比，具有工程量小、成本低，占地面积小、节省土地资源等优点；(2)工程设施持久耐用，由于主要设施都埋在地下，不受外力作用的破坏，使用寿命较长，一般都超过以往治盐工程的10倍以上；(3)治盐彻底和持久，本发明既可以防止盐碱化的产生，又可以改良已经重度盐碱化的土壤，无论盐碱化有多严重，都可以得到彻底的治理，并且不用担心盐碱化的复发。由于本发明的工程设施持久耐用，只要我们把保存在地层中的设施利用好，就可以长期地防止盐碱化的产生和随时改造已经盐碱化的土壤，无论外界条件怎样变化，都不会影响此方法的治盐效果，可以做到一劳永逸。(4)适应范围广，除了沿海地区由于受海水的作用而形成的盐碱地之外，内陆广大干旱、半干旱地区的盐碱区都可以得到很好的利用。

附图说明

图1为实施例1中的浅部地层结构。

图2为实施例1中的“倒丁字井”。

图3为实施例2中的浅部地层结构。

图4为实施例2中的“倒丁字井”。

图中包括1粘壤土、2粉壤土、3粘土、4粉砂、5细砂、6砂粘土、7粉粘土、8潜水面、9地面、10竖井管、11横井管。

具体实施方式：

以下结合具体实施例，对本发明进行详细说明。

选取典型的内陆半干旱平原区内蒙古呼包平原区作为试验区。该区由于干旱少雨，蒸发量远远大于降水量，加之人们多采用大水漫灌的灌水方式灌田，致使区内土地发生大面积盐碱化。我们采用“适度浅井法”治盐，成本低、见效快、治盐彻底。

“适度浅井法”的技术思想：所谓“适度”是指“浅井”的深度、密度和井体的规模要适度；所谓“浅井”是指井的深度较浅，井体位于浅部地层对于盐碱化有影响的“成盐结构”(为研究方便，我们将能够产生盐碱化的所有浅部地层结构类型统称为“成盐结构”，而将不能产生盐碱化的所有浅部地层结构类型统称为“非盐结构”)中。“适度浅井法”的基本原理是，由于井体位于地表盐碱的来源层(浅部地层中颗粒较粗大，透水性好，富含咸水的层位)，通过抽取该层的咸水(微咸水)，一方面降低了地下水水位，另一方面去除了地表盐分的来源，使盐碱化得以终止。

实施例1

①位置：呼包盆地土右旗美岱召镇榆次营村西南300米；

②盐碱化程度：重度盐碱化；

③“成盐结构”：影响该地盐碱化发生的主要浅部地层有3层，自上而下依次为粘壤土1、粉壤土2、粘土3。其中粘土3层为隔水层，保证了潜水面8的稳定性；由于1层为粘壤土1，2层为粉壤土2，上细，下粗，这样的地层组合关系最易毛管水的上升，最易发生盐碱化(见图1)；

⑤浅井形态：“倒丁字形”。竖井管10内径0.6m到0.8m均可，在竖井下部安置横井管11，内径1.2m，管长3.6m，与竖井管10垂直相连，共同构成一个“倒丁字形”井体。横井管11沿粘土3层顶面安置(见图2)；

⑥浅井利用方式，“抽灌洗盐技术”：利用地球物理方法确定盐碱来源层的位置，并利用“浅井”抽空来源层中的咸水，然后用淡水浇灌盐碱地，使地表积水深18-20cm，在灌水全部渗入地下、地表无积水24小时后，再一次利用浅井抽干盐碱来源层中的水分，并再一次利用淡水浇灌盐碱地，地表积水深仍为18-20cm。就这样“抽灌”3个周期后极大地降低了土壤中的盐分，使其达到了可以种植的程度。

⑦结果：试验区由寸草不生的重度盐碱化区改造为能种植适合于当地气候条件的所有农作物。

实施例2

①位置：呼包盆地土右旗民生渠南500m；

②盐碱化程度：中度盐碱化；

③“成盐结构”：影响该地盐碱化发生的主要浅部地层有3层，自上而下依次为砂粘土6、粉粘土7、粉壤土2，潜水面8位于粉壤土2层中。粉壤土2最易生成毛细管，但粉粘土7层过密，毛管水不易通过，故不会有过多水盐到达砂粘土6层，最多只能生成中度盐碱化(见图3)；

④浅井深：3m；

⑤浅井形态：“倒丁字形”。竖井管10内径0.5m到0.6m均可，在竖井下部安置横井管11，内径1.2m，管长3.6m，与竖井管垂直相连，共同构成一个“倒丁字形”井体。横井管11在2.1-3.3米深处安置(见图4)；

⑥浅井利用方式，“抽灌洗盐技术”：利用地球物理方法确定盐碱来源层的位置，并利用“浅井”抽空来源层中的咸水，然后用淡水浇灌盐碱地，使地表积水深18-20cm，在灌水全部渗入地下、地表无积水24小时后，再一次利用浅井抽干盐碱来源层中的水分，并再一次利用淡水浇灌盐碱地，地表积水深仍为18-20cm。就这样“抽灌”2个周期后极大地降低土壤中的盐分，使其达到了可以种植的程度。

⑦结果：试验区由只生长耐盐性植物，单位面积产量较低的劣质农田改造为能种植各类粮食作物、经济类作物的优质农田；

应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (7)

1.一种防治盐碱化的适度浅井方法，其特征是，包括如下步骤：

(1)利用地球物理方法，查明盐碱区浅部地层结构，查明地表盐碱的来源层层位及其顶、底板的具体位置，并据此而确定“浅井”的深度、井管的大小；

(2)据当地浅部地层结构及盐碱来源层中地下水侧向位移特征，确定“浅井”的布置方式、密度、单井形态；

(3)浅井抽取盐碱来源层中的水分，使地下水水位降低，直至其低于当地的盐碱化“临界值”为止；

(4)“抽灌洗盐技术”：对于盐碱化较为严重而不能种植的地段，利用地球物理方法确定好盐碱来源层的位置，再利用“浅井”抽空来源层中的咸水，然后用淡水浇灌盐碱地，待灌水全部渗入地下，地表无积水24小时后，再一次利用浅井抽干盐碱来源层中的水分，并再一次利用淡水浇灌盐碱地。经过这样的反复“抽灌”，地表土层中的可溶性盐类被反复溶解、冲洗，比例不断减少，直至其百分含量降低到非盐碱化的标准时为止。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征是，步骤(3)中，单井形态采用“倒丁字井”、“十字井”和“囊状井”等形态。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征是，步骤(3)中，浅井抽取水的利用和存储方式是跟据井区盐碱“来源层”中咸水的矿化度、当地水资源的需求量和用水方向确定的。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征是，对于矿化度较高的抽取水，利用沸石膜法、活细胞膜法、碳纳米管膜等最新咸水淡化技术，提取其中的钾、钠、镁、钙的氯化物、硫酸盐、碳酸盐作为化工原料加以利用，所生产出的淡水直接灌田或用于养殖；对于矿化度较低的抽取水，以无渗人工湖、无渗水塘的方式储水，主要用于养殖；对于矿化度极低而符合灌溉要求的抽取水，直接用于灌田、养殖。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征是，步骤(3)中，“临界值”的确定是通过当地的“成盐地层”结构来确定的。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征是，步骤(4)中，淡水浇灌盐碱地地表积水深18-20cm。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征是，步骤(4)中，对于一般的重度盐碱化的地段，按照步骤(4)“抽灌”2到3个周期，可极大地降低土壤中的盐分，达到可种植的程度；对于一些特殊的地段，通过增加“抽灌”的次数达到不断降低土壤盐分的目的，直至其能利用为止。

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